KR200497027Y1 - 무선 충전 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 무선 충전 어댑터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고출력 무선 충전용 보조배터리를 이용하여 스마트 시계나 스마트 이어폰과 같은 스마트 보조기기를 무선 충전할 수 있도록 할 목적으로, 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)의 고출력 무선 충전 신호를 입력받는 충전 전력 수신부(111); 저출력 무선 충전 신호를 발진하여 스마트 보조기기(30)의 무선 충전을 수행하는 충전 전력 송신부(121); 상기 충전 전력 수신부(111) 및 상기 충전 전력 송신부(121)와 전기적으로 연결되고 상기 충전 전력 수신부(111)로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 변환하여 저출력 무선 충전 신호를 상기 충전 전력 송신부(121)로 전송하는 트랜스부(130);를 포함하는 무선 충전 어댑터(100)에 관한 것이다.

Description

무선 충전 어댑터{WIRELESS CHARGING ADAPTER}

본 고안은 무선 충전 어댑터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고출력 무선 충전 보조배터리를 이용하여 스마트 시계나 스마트 이어폰 등 저출력 무선 충전용 스마트 보조기기를 충전할 수 있게 하는 무선 충전 어댑터에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰과 같은 이동통신단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전장치를 이용하여 이동통신단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급하며, 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접속 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.

그러나 전통적인 접촉식 충전방식은 접속 단자가 외부에 돌출되어 있으므로 이물질에 의해 오염되거나 잦은 접촉 또는 충격에 의해 마모나 손상되기 쉽기 때문에 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생할 뿐 아니라 접속 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않게 되는 단점이 있다.

이를 해결하기 위해 최근에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발됨에 따라 무선 충전 기능을 탑재한 보조 배터리가 활용되고 있으며, 이에 관한 일 예로서 대한민국 특허등록 제2047057호(특허문헌 1)에서, 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하는 프레임; 고리 형상을 하되 상기 고리 형상이 상기 상부 케이스의 내측면에 연하여 돌출된 형태로 배치된 자석; 상기 상부 케이스의 내측면과 이격되어 형성된 송신 코어; 및 상기 상부 케이스의 내측면과 상기 송신 코어 사이의 위치에 상기 송신 코어에 연하여 배치되되, 상기 고리 형상의 내측에서 상기 상부 케이스의 내측면 방향으로 자속이 발생되도록 형성된 송신 코일을 포함하는 무선충전 보조배터리가 제안된 바 있다.

특허문헌 1은 휴대 가능한 보조배터리를 이용하여 장소에 구애받지 않고 스마트폰을 손쉽게 충전할 수 있는 장점이 있으나, 이러한 보조배터리는 대부분 스마트폰 전용 충전 기능을 가질 뿐, 기타 전자기기의 무선 충전이 불가능하다는 단점이 있다.

즉, 최근에는 스마트폰뿐 아니라, 스마트 시계(예를 들면, 애플 와치, 갤럭시 와치 등)를 비롯하여 스마트 이어폰(예를 들면, 아이팟, 갤럭시 버즈 등)과 같은 스마트 보조기기를 함께 사용하는 인구가 점차 증가하고 있기 때문에 보조 배터리를 이용하여 스마트 보조기기를 충전해야 할 필요가 있다.

그런데 스마트 시계나 스마트 이어폰과 같은 보조 기기의 무선 충전시 필요한 송신 전력은 3~5W인데 비해, 대부분의 보조배터리의 충전 송신 전력은 스마트폰을 충전할 수 있는 15W 내외로 설계되어 있어 보조 기기의 충전이 불가능하다.

따라서, 사용자가 보유하고 있는 스마트폰 전용 고속충전 보조배터리를 이용하여 스마트 시계나 스마트 이어폰과 같이 저출력 무선 충전용 보조 기기를 충전할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

1. 대한민국 특허등록 제2047057호 등록특허공보

상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은, 고속(고출력) 무선 충전용 보조배터리를 이용하여 스마트 시계나 스마트 이어폰과 같이 저출력 무선 충전용 보조 기기를 무선 충전할 수 있도록 하는 무선 충전 어댑터를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 무선 충전 어댑터는, 고출력 무선 충전용 보조배터리의 고출력 무선 충전 신호를 입력받는 충전 전력 수신부; 저출력 무선 충전 신호를 발진하여 스마트 보조기기의 무선 충전을 수행하는 충전 전력 송신부; 상기 충전 전력 수신부 및 상기 충전 전력 송신부와 전기적으로 연결되고 상기 충전 전력 수신부로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 변환하여 저출력 무선 충전 신호를 상기 충전 전력 송신부로 전송하는 트랜스부;를 포함하여, 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리로 상기 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하게 한 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예로서, 본 고안의 무선 충전 어댑터는 상기 트랜스부 및 충전 전력 송신부와 전기적으로 연결되어 상기 트랜스부로부터 전송된 무선 충전 신호의 전하를 일시적으로 저장한 후 상기 충전 전력 송신부로 전송하는 축전 소자를 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시 예로서, 본 고안의 무선 충전 어댑터는 고출력 유선 충전 케이블과 연결되는 유선 접속단자를 더 포함하고, 상기 유선 접속단자는 상기 트랜스부와 전기적으로 연결됨으로써 고출력 유선 충전 케이블로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 통해 상기 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하게 한 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예로서, 본 고안의 무선 충전 어댑터는 소정의 두께를 가진 플레이트 형태이고, 플레이트의 양쪽 면 중 일측 면에 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리가 접촉되는 제1 접촉면이 형성되며, 타측 면에 상기 스마트 보조기기가 접촉되는 제2 접촉면이 형성된 것일 수 있다.

여기서 상기 제1 접촉면에 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리를 자력으로 고정하는 제1 자력부가 구비되거나, 상기 제2 접촉면에 상기 스마트 보조기기를 자력으로 고정하는 제2 자력부가 구비될 수 있다.

또한, 본 고안의 무선 충전 어댑터가 플레이트 형태인 경우, 상기 유선 접속단자는 상기 플레이트의 테두리 면의 일측에 구비되어, 상기 고출력 유선 충전 케이블로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 통해 상기 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하게 할 수 있다.

또한, 상기 제1 접촉면의 면적을 상기 제2 접촉면의 면적보다 크게 형성하여 각 접촉면에 접촉하는 전자기기의 식별을 용이하게 할 수 있다.

본 고안의 무선 충전 어댑터에 따르면, 스마트폰과 같은 고출력(예컨대 10W~30W 출력) 무선 충전용 보조배터리를 이용하여 스마트 시계나 스마트 이어폰과 같이 저출력(예컨대 3W~5W 출력) 무선 충전용 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하기 때문에 하나의 보조배터리를 이용하여 필요에 따라 스마트폰을 충전하거나 스마트 보조기기를 선택 충전할 수 있게 되어 사용이 편리할 뿐 아니라 기기별로 그에 맞는 고가의 보조배터리를 별도로 구매할 필요가 없어 사용자의 불필요한 소비 지출을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 측면도.
도 3은 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 전력 입/출력 개념도.
도 4는 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 일 사용상태를 보인 사시도.
도 5는 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 다른 사용상태를 보인 사시도.

본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 고안의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 고안을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 고안을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'된다는 것은 '직접적으로 연결'되거나 어떠한 요소를 두고 '간접적으로 연결'된 경우를 포함하며, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아닌, 다른 구성요소가 추가될 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 측면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 전력 입/출력 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이 본 고안의 무선 충전 어댑터(100)는 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)로부터 공급된 전력을 이용하여 스마트 보조기기(30)를 무선 충전할 수 있도록 하기 위한 것이다.

여기서 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)는, 스마트폰과 같은 각종 이동통신단말기를 고속 충전하기 위한 것으로, 예를 들면 5W~30W 범위의 출력을 가지는 무선충전 보조배터리일 수 있다.

또한, 상기 스마트 보조기기(30)는, 예컨대 아이팟이나 갤럭시 버즈와 같은 스마트 이어폰 또는 애플 와치나 갤럭시 와치와 같은 스마트 시계, 또는 예시하지 않은 기타 무선 충전 가능한 소형 전자기기일 수 있다. 이때 상기 스마트 보조기기(30)는 3W~10W 범위의 저출력 무선 충전 신호로 충전되는 전자기기일 수 있다.

본 고안의 무선 충전 어댑터(100)는 충전 전력 수신부(111), 충전 전력 송신부(121) 및 트랜스부(130)를 포함한다.

상기 충전 전력 수신부(111)는 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)로부터 고출력(5W~30W 범위일 수 있음) 무선 충전 신호를 무선 방식으로 입력받기 위한 것으로, 원형이나 타원형, 트랙형, 사각형 등의 코일로 이루어져 고출력 무선 충전 신호를 수신할 수 있게 마련될 수 있으나, 그 형태에는 제한이 없다.

상기 충전 전력 송신부(121)는 저출력(3W~10W 범위일 수 있음) 무선 충전 신호를 발진하여 상기 충전 전력 송신부(121)에 근접한 스마트 보조기기(30)의 무선 충전을 수행하기 위한 것으로, 그 형태는 원형이나 타원형, 트랙형, 사각형 등의 코일로 이루어질 수 있으나, 그 형태에는 제한이 없다.

상기 트랜스부(130)는 상기 충전 전력 수신부(111) 및 상기 충전 전력 송신부(121)와 전기적으로 연결되고 상기 충전 전력 수신부(111)로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 강하시키는 등의 방법으로 변환하여 상기 충전 전력 송신부(121)로 전송함으로써 상기 충전 전력 송신부(121)가 저출력 무선 충전 신호를 발진할 수 있게 한 것이다.

한편, 본 고안의 무선 충전 어댑터(100)는 상기 트랜스부(130) 및 충전 전력 송신부(121)와 전기적으로 연결되어 상기 트랜스부(130)로부터 전송된 무선 충전 신호의 전하를 일시적으로 저장한 후 상기 충전 전력 송신부(121)로 전송하는 축전 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 축전 소자는 예를 들면 캐패시터(capacitor) 또는 콘덴서(condenser)일 수 있으며, 축전 소자는 상기 충전 전력 송신부(121)에서 발진하는 출력 전압의 급격히 떨어지거나 변동하는 것을 최소화함으로써 상기 스마트 보조기기(30)의 충전 효율의 저하를 방지할 수 있다.

한편, 본 고안의 무선 충전 어댑터(100)는, 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)를 사용하지 않고, 직접 고출력 유선 충전 케이블(20)로부터 전력을 공급받아 상기 충전 전력 송신부(121)가 저출력 무선 충전 신호를 발진하도록 할 수 있으며, 이를 위해 본 고안의 무선 충전 어댑터(100)는 상기 고출력 유선 충전 케이블(20)과 연결되는 유선 접속단자(140)를 더 포함할 수 있다.

본 고안의 무선 충전 어댑터(100)의 슬림화 및 소형화를 이루기 위해 상기 무선 충전 어댑터(100)는 소정의 두께를 가진 플레이트 형태일 수 있고, 또한 플레이트 상의 양쪽 면 중 일측 면에 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)가 접촉되는 제1 접촉면(110)이 형성되며, 타측 면에 상기 스마트 보조기기(30)가 접촉되는 제2 접촉면(120)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 접촉면(110)에 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)를 자력으로 고정하는 제1 자력부(112)가 구비될 수 있고, 또한 상기 제2 접촉면(120)에 상기 스마트 보조기기(30)를 자력으로 고정하는 제2 자력부(122)가 구비될 수 있는데, 이와 같은 자력 부착 방식의 예로서, 맥세이프(Macsafe) 방식을 적용하는 것이 가능하나, 본 고안의 자력 부착 방식은 예시된 것으로 한정되는 것은 아니다.

상기 무선 충전 어댑터(100)가 플레이트 상으로 형성된 경우, 상기 유선 접속단자(140)는 상기 플레이트의 테두리 면의 일측에 구비될 수 있다.

또한, 도시한 바와 같이 상기 제1 접촉면(110)의 면적을 상기 제2 접촉면(120)의 면적보다 크게 제작하면, 사용자가 각 접촉면(110,120)에 접촉되는 기기를 용이하게 식별할 수 있다.

도 4는 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 일 사용상태를 보인 사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 무선 충전 어댑터의 다른 사용상태를 보인 사시도이다.

도 4를 참조하는 바와 같이, 상기 무선 충전 어댑터(100)의 제1 접촉면(110)에 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)가 접촉된 상태에서, 제2 접촉면(120)에 스마트 보조기기(30)를 올려놓으면, 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)로부터 발진된 고출력 무선 충전 신호(예를 들면 15W 출력을 가지는 보조배터리)가 무선 충전 어댑터(100)의 트랜스부(130)에 의해 변환되어 상기 충전 전력 송신부(121)에서 저출력 무선 충전 신호(예를 들면 스마트 시계의 경우 3W, 스마트 이어폰 전용인 경우 5W)가 발진하기 때문에 저출력 충전용 스마트 보조기기(30)의 무선 충전을 지원할 수 있다.

또한, 고출력 무선 충전용 보조배터리(10)가 없는 경우에, 도 5를 참조하는 바와 같이, 고출력 유선 충전 케이블(20)을 유선 접속단자(140)에 접속시킨 후, 제2 접촉면(120)에 스마트 보조기기(30)를 올려놓으면 상기 고출력 유선 충전 케이블(20)로부터 입력된 전력이 상기 트랜스부(130)에 의해 변환되어 저출력 충전용 스마트 보조기기(30)의 무선 충전을 지원할 수 있다.

이상은, 본 고안의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하고, 그러한 변형 실시는 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10... 고출력 무선 충전용 보조배터리
20... 고출력 유선 충전 케이블
30... 스마트 보조기기
100... 무선 충전 어댑터
110... 제1 접촉면
111... 충전 전력 수신부
112... 제1 자력부
120... 제2 접촉면
121... 충전 전력 송신부
122... 제2 자력부
130... 트랜스부
140... 유선 접속단자

Claims (7)

1. 고출력 무선 충전용 보조배터리의 고출력 무선 충전 신호를 입력받는 충전 전력 수신부; 저출력 무선 충전 신호를 발진하여 스마트 보조기기의 무선 충전을 수행하는 충전 전력 송신부; 상기 충전 전력 수신부 및 충전 전력 송신부와 전기적으로 연결되고 상기 충전 전력 수신부로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 저출력 무선 충전 신호로 변환하여 상기 충전 전력 송신부로 전송하는 트랜스부; 를 포함하여, 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리로 상기 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하게 하는 무선 충전 어댑터로서,
   상기 무선 충전 어댑터는 소정의 두께를 가진 플레이트 형태이고, 플레이트의 양쪽 면 중 일측 면에 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리가 접촉되는 제1 접촉면이 형성되며, 타측 면에 상기 스마트 보조기기가 접촉되는 제2 접촉면이 형성되되,
   상기 제1 접촉면에 상기 고출력 무선 충전용 보조배터리를 자력으로 고정하는 제1 자력부가 구비되거나, 상기 제2 접촉면에 상기 스마트 보조기기를 자력으로 고정하는 제2 자력부가 구비된 것을 특징으로 하는 무선 충전 어댑터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 트랜스부 및 충전 전력 송신부와 전기적으로 연결되어 상기 트랜스부로부터 전송된 무선 충전 신호의 전하를 일시적으로 저장한 후 상기 충전 전력 송신부로 전송하는 축전 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 어댑터.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   고출력 유선 충전 케이블과 연결되는 유선 접속단자를 더 포함하고, 상기 유선 접속단자는 상기 트랜스부와 전기적으로 연결됨으로써 고출력 유선 충전 케이블로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 통해 상기 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하게 한 것을 특징으로 하는 무선 충전 어댑터.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   고출력 유선 충전 케이블과 연결되는 유선 접속단자를 더 포함하고, 상기 유선 접속단자는 상기 트랜스부와 전기적으로 연결되며, 상기 유선 접속단자는 상기 플레이트의 테두리 면의 일측에 구비되어, 상기 고출력 유선 충전 케이블로부터 입력된 고출력 무선 충전 신호를 통해 상기 스마트 보조기기를 무선 충전 가능하게 한 것을 특징으로 하는 무선 충전 어댑터.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 접촉면의 면적이 상기 제2 접촉면의 면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 무선 충전 어댑터.
   

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